Creatività, ricerca e tecnologia si incontrano in una delle più antiche città d’Italia, che mette a disposizione il suo patrimonio di esperienze a disposizione di imprese e startup. La Casa delle Tecnologie di Matera è la prima sede della Casa delle Tecnologie Emergenti in Italia, finanziata dal Ministero delle Imprese e del Made in Italy.
Al centro dell’attività della Casa, sei laboratori di elevato contenuto tecnologico: applicazioni del 5G, blockchain e quantum key distribution; 3D video capture, ar/vr e mixed reality; digital twin città di Matera; applicazione di robotica e stampa 3D; giardino delle tecnologie emergenti.
Il progetto, con capofila il Comune di Matera, è realizzato da tre partner scientifici: Cnr – Consiglio Nazionale delle Ricerche, Politecnico di Bari e Università degli Studi della Basilicata.
Il laboratorio 5G
Il Laboratorio Applicazioni 5G si pone l’obiettivo di progettare, sviluppare e testare applicazioni innovative per diversi domini applicativi, fruibili mediante l’infrastruttura di comunicazione 5G, collocata all’interno del lab e messa a disposizione di cittadini e imprese. Le soluzioni proposte sono basate sulle innovazioni tecnologiche introdotte dal 5G – in particolare da tutto quello che deriva dal paradigma “Network as a Service” – mostrando concretamente ai fornitori di servizi e a tutti i cittadini gli enormi benefici che il 5G offre.
Gli obiettivi del laboratorio 5G
Il laboratorio applicazioni 5G si propone come un luogo di incontro e di confronto tra industria, mondo accademico e Pubblica Amministrazione, utile per condividere servizi innovativi, e relative soluzioni tecnico-strategiche, di interesse per il territorio. Puntando alla realizzazione di un ecosistema di innovazione che coinvolge attori industriali e di ricerca, anche molto influenti e rilevanti nella proposta di nuovi standard (3Gpp, Etsi, etc.). “Le imprese e gli enti accademici e di ricerca potranno anche impegnarsi nello sviluppo di ulteriori testbed sperimentali o di applicazioni e servizi innovativi da offrire nel prossimo futuro”, si legge sul sito della Cte di Matera.
Anche i cittadini, inclusi tra gli internet user, sono coinvolti nelle attività del Laboratorio Applicazioni 5G, tramite ad esempio l’acquisto e l’utilizzo di smartphone in grado di supportare la rete di quinta generazione, fruendo di numerosi vantaggi: maggiore velocità di trasferimento dati, possibilità di lavorare da remoto in modalità più agevolata, domotica ed gaming online.
Tecnologia e ambiente
Particolare attenzione è dedicata all’uso degli emergenti paradigmi di comunicazione, come il Multi-access Edge Computing (Mec) e network slice, tecnologie in grado di supportare lo sviluppo di soluzioni scalabili, flessibili, robuste, altamente performanti e configurabili dal fornitore di servizi.
Un focus specifico è sullo studio degli impatti dell’esposizione delle persone alle radiazioni generate da campi elettromagnetici (Cem) in ambienti indoor ed in presenza di ostacoli eterogenei, al fine di verificare e dimostrare come le radiazioni non ionizzanti generate da stazioni radio base 5G sono in linea con i livelli previsti dalle normative vigenti.
L’infrastruttura di comunicazione messa a disposizione dalla Cte permette di implementare e testare lo use case “real-time flood risk alerting and communication”, il cui obiettivo è collezionare stream video da webcam esterne e valutare, mediante processing delle immagini basato su tecniche di machine learning, lo scenario attuale, il livello di rischio ed eventuali azioni di allertamento.
Use case del laboratorio 5G
Tre gli use case individiati nell’ambito delle attività del laboratorio.
Sistemi di video sorveglianza. Questi sistemi in scenari indoor, così come in scenari outdoor, possono funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, possono essere progettati per registrare solo in risposta al movimento o impostati per registrare in momenti specifici della giornata. I requisiti generali richiesti sono di 10 ms di latenza di comunicazione e di 1-5 Mbps di banda per camera. Per quanto riguarda le risorse computazionali a bordo rete, le applicazioni di video sorveglianza richiedono una quantità di memoria RAM di 8 GB e una potenza di calcolo offerta da almeno 4 processori con frequenza di calcolo compresa nel range 1.2-1.4 GHz.
Applicazioni Augmented Reality (AR)/Virtual Reality (VR). L’AR utilizza visori mobili per sovrapporre informazioni testuali e multimediali alla realtà che si osserva, mentre tramite VR è possibile realizzare un ambiente virtuale in cui entrare per utilizzare contenuti multimediali. Le applicazioni AR/VR (utilizzabili anche in ambito manufacturing) richiedono una latenza di 7 ms ed una larghezza di banda di 5000 Mbps. In merito alle risorse computazionali a bordo rete, è richiesta una quantità di memoria RAM di 1-4 GB e una potenza di calcolo offerta da 2-4 processori con frequenza di calcolo compresa nel range 2.2-3.4 GHz.
Applicazioni di e-Health. Questo caso d’uso è relativo agli strumenti e ai servizi digitali al servizio della salute e delle cure mediche tramite cui è possibile migliorare prevenzione, diagnosi e terapie delle patologie, nonché monitoraggio da remoto e gestione della salute e degli stili di vita. I requisiti generali richiesti sono di una latenza di comunicazione attorno a 10 ms e di una banda di circa 5 Mbps. Per quanto riguarda le risorse computazionali a bordo rete tali applicazioni richiedono una quantità di memoria Ram di 1-8 GB (ma anche 64 GB in servizi più avanzati) e una potenza di calcolo offerta da 4-8 processori con frequenza di calcolo 2.1 GHz.
Gli altri laboratori
Blockchain (BC) e quantum key distribution (QKD). Il laboratorio nasce con l’idea di creare un ambiente operativo in cui un sistema QKD collegato alla rete ideale venga integrato in protocolli di autenticazione su BC. ll Laboratorio può funzionare da banco di prova per la comunicazione quantistica e per le tecnologie correlate, garantendo l’accesso all’industria per un’ampia gamma di sviluppo di applicazioni e di software nel campo della finanza, ma con implicazioni significative nel campo dell’Aerospazio, nella generale Transizione Digitale e nell’intelligenza artificiale.
3D Video Capture, AR/VR e mixed reality. Il Laboratorio di Sperimentazione 3D Video Capture, AR/VR e Mixed Reality si pone lo scopo di offrire un centro per la produzione di filiere di trasformazione dal reale al digitale seguendo un flusso di lavoro che include il rilievo, la ricostruzione, la narrazione ed infine alla fruizione di contenuti 3D interattivi in real-time ed off-line su tecnologie AR/VR. La declinazione principale sarà sui beni culturali, ambientali e paesaggistici ma i possibili sviluppi riguardano altri settori industriali come ad esempio il cinema, la robotica, l’intrattenimento, il turismo e la didattica.
In particolare, il laboratorio punta allo sviluppo di una piattaforma software per la realizzazione di scene 3D AR/VR che permetterà contemporaneamente a molteplici e diversi utenti di creare e manipolare contenuti 3D in modalità immersiva utilizzando diversi dispositivi allo scopo di creare scene del mondo reale o nuovi ambienti digitali. Utilizzando strumenti semplici ed intuitivi si offriranno soluzioni end-to-end basate su una piattaforma di esperienza multimediale immersiva e interattiva completamente accessibile e generica.
Digital Twin Città di Matera. Lo sviluppo del “Gemello Digitale di Matera” è parte del progetto strategico “Urban Intelligence” (UI) del CNR, il cui obiettivo è quello di integrare ed innovare le discipline di pianificazione urbana con nuove tecnologie digitali (AI, Machine learning, IoT, Sensori), con il fine di supportare la conoscenza dello stato della città, la gestione virtuosa di processi di trasformazione e di rigenerazione sostenibile, la tutela e la cura degli aspetti culturali e naturali del territorio. A tal fine, il progetto UI individua nella tecnologia dei “Gemelli Digitali Urbani” (GDU) lo strumento per realizzare concretamente questo obiettivo. Un GDU è formato da sistemi digitali integrati e tecniche di “predictive analytics” in grado di replicare virtualmente, evolvendo nel tempo, un sistema socio-fisico, seguendone e simulandone lo sviluppo, apprendendo e prevedendo i fenomeni e i comportamenti, e combinando insieme le proprie componenti al fine di consentire la costruzione di scenari decisionali complessi a supporto della governance urbana.
Applicazioni di robotica e stampa 3D. Il Laboratorio di Robotica 3D è un ambiente in cui le tecnologie della robotica e della stampa 3D potranno essere applicate con soluzioni innovative non solo nei settori classici come la manifattura e la produzione industriale ma soprattutto in settori emergenti nel campo della digitalizzazione come quello delle costruzioni. Il Laboratorio è luogo di riferimento per tutte le varie realtà industriali presenti sul territorio che esprimono un forte bisogno di innovazione a livello di automazione industriale, robotica di precisione e applicazioni robotiche.
Giardino delle Tecnologie Emergenti. L’obiettivo del laboratorio è quello di realizzare un luogo di interscambio tra sapere scientifico, mercato tecnologico e soggetti interessati (aziende, scuole, cittadini…).
Lo scambio seguirà diversi obiettivi a seconda dell’interlocutore:
- Formazione e trasferimento tecnologico per le aziende
- Giornate didattiche per le scuole di ogni ordine e grado
- Attività di sensibilizzazione per i cittadini
Tra gli obiettivi strategici nel medio e lungo tempo della presente progettualità si evidenzia la possibilità di realizzare una solida impalcatura di competenze, metodologie e strumenti indispensabili per le aziende operanti nel settore primario in Basilicata.
In particolare si tratta di piccole-medie imprese che oggi trovano grandi difficoltà a farsi spazio nel complesso sistema del mercato globale a causa della difficoltà nella cooperazione e dei forti limiti economici-strutturali e di formazione.
